不锈钢酸洗污泥是不锈钢酸洗过程中产生的有毒固体废弃物,通常采用固化填埋处理,无法有效利用酸洗污泥中的镍、铬等二次资源。目前国内酸洗污泥资源化利用的研究还处于探索阶段,如何实现不锈钢酸洗污泥的有效利用是广大冶金企业急需解决的问题。本课题提出将不锈钢酸洗污泥返回利用于不锈钢冶炼过程,充分利用污泥的熔剂性能并回收有价金属的技术思路。研究所用酸洗污泥呈土黄色,粒度较小,污泥中硫、钙、铁总量约为46%,镍、铬含量约为3.7%,污泥中的主要结晶相是CaF₂、CaSO₄、CrF₂,并含少量的石灰颗粒、以及一些非晶态的金属氧化物,实验所取酸洗污泥的熔点为1205℃。在污泥特性分析的基础上,通过热力学计算分析与高温冶炼试验验证,研究了不同冶炼阶段、污泥不同S含量、不同污泥配比条件下S及有价金属的迁移特性。发现酸洗污泥添加到不锈钢冶炼过程的母液阶段,其返S率为30%,并且有价金属元素Fe、Cr、Ni回收效果较好,分别为98%、50%、99%。污泥添加量越大,钢液中的返S率越高,最高达到57.6%。在吹氧过程中,钢液中碳含量越高,污泥的返S率越低。在污泥添加量相同的情况下,含硫量较高的原污泥返S较明显,当对污泥进行适当的预处理脱硫后,可以显著降低酸洗污泥引起的钢液返S。在钢液返S量相同的情况下,预处理污泥的加入量是原污泥的5倍。以100t AOD炉为例进行计算,若污泥加入引起的钢液中硫含量从0.01%增加到0.025%,则可以向钢液中加入6.5t的预处理酸洗污泥。本文的研究有利于实现酸洗污泥中有价金属的回收、并合理利用其中的氟化钙、氧化钙等造渣物质,为不锈钢酸洗污泥返回利用于不锈钢冶炼过程提供借鉴。